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基于NXP i.MX RT1050及Embedded Wizard的高分辨率人機(jī)界面方案

2020/08/14
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由于近幾年來在智能手機(jī)使用體驗的推波助瀾下,市場上對于人機(jī)界面(HMI)的需求便不斷的增加。舉凡門禁控制、居家生活、建筑物自動化、醫(yī)療、工業(yè)等應(yīng)用,皆都大量采用了人機(jī)界面。其主要的原因不外乎人機(jī)界面對于這些嵌入式應(yīng)用所帶來的創(chuàng)新與實質(zhì)功能表現(xiàn),加分效果是非常顯著的。圖形使用者界面(GUI)在整個人機(jī)界面里是最能得到使用者體驗的反饋,所以相形之下就顯現(xiàn)出圖形使用者界面的重要性。

使用者在實現(xiàn)嵌入式圖形設(shè)計時必須對于軟、硬體需求做以下的考量:

硬體層面:

  1. MCU具有專屬圖形處理單元以減低核心負(fù)載
  2. 高分辨率LCD觸控螢?zāi)坏尿?qū)動
  3. 高效能緩沖記憶體

軟體層面:

  1. MCU IDE開發(fā)環(huán)境與SDK
  2. GUI 設(shè)計開發(fā)環(huán)境與套件

恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)所推出的i.MX RT1050跨界處理器所使用的核心為最高執(zhí)行速度可達(dá)600MHz的ARM Cortex-M7。并針對圖形使用者界面提供了512KB SRAM、8/16位元外部記憶體界面(SDRAM/SRAM)以及2D圖形加速引擎。

TARA System為專業(yè)主流GUI軟體開發(fā)提供商,其提供了Embedded Wizard Studio開發(fā)環(huán)境與各個不同的Platform Package解決方案。
結(jié)合i.MX RT1050-EVK與 Embedded Wizard的軟、硬體優(yōu)勢,能讓開發(fā)者輕松地實現(xiàn)高效能嵌入式圖形設(shè)計。

i.MX RT1050 芯片內(nèi)建的顯示控制器(eLCDIF)支援 24-bit Parallel RGB mode,最高分辨率達(dá)1280x720(HD)。

在i.MX RT1050 EVK上提供了16-bit data bus的LCD界面與Touch的界面,外加NXP提供搭配開發(fā)板的4.3吋觸控式LCD螢?zāi)唬直媛蕿?80x272的分辨率。所以在這里就以 480x272 display@60 RGB565的格式來呈現(xiàn)嵌入式圖形設(shè)計。

Embedded Wizard主要特點:

  • Drag-Drop 容易操作的開發(fā)環(huán)境 IDE
  • 使用WYSIWYG ( WHAT-YOU-SEE-IS-WHAT-YOU-GET) 進(jìn)行視覺化程式設(shè)計,并實現(xiàn)UI構(gòu)想的設(shè)計
  • 簡單的編程模型包括物件導(dǎo)向程式設(shè)計支持,產(chǎn)生ANSI C
  • 硬體平臺的GUI邏輯實現(xiàn)
  • 現(xiàn)有的小部件,效果(旋轉(zhuǎn),縮放和透視轉(zhuǎn)換,每個都具有高質(zhì)量和低質(zhì)量),動畫,設(shè)計排版功能。
  • 相容于許多輸入方式:(多)觸碰,透過GPIO的實體按鍵,語音控制,......
  • 不需要(RT)OS (工作任務(wù),信號量等),GUI可以在裸機(jī)UNICODE底層上運(yùn)行
  • 支援各種顏色深度/格式:RGBA8888,RGB888,RGBA4444,RGB565,Index8,LumA44
  • 支援動畫和3D效果
  • 可選支持外部TrueType字體跑圖引擎(例如FreeType)

Embedded Wizard Project Configuration:

Composer
透過Embedded Wizard Studio的視覺輔助編程的開發(fā)環(huán)境,使用者可以透過拖放鼠標(biāo)方式來輕松安排軟體元件與其連接。而這個在Embedded Wizard中間的工作區(qū)塊被稱為作曲家(Composer)。

Profile Configuration

基于所使用的是i.MX RT1050EVK與4.3吋觸控螢?zāi)?,在PlatformPackage的部分選擇了”NXP.iMX_RT.RGB565”的色彩格式。而所產(chǎn)生的code則存放在Application\GeneratedCode的目錄。
配合使用的panel為4.3吋 480x272 TFT LCD,所以ScreenSize的部分設(shè)成相對應(yīng)的<480,272>

“Accelerator” brick

建立了”Accelerator”元件來控制整個UI application,其同時也包含所有需要的資源 ? ”字型資源”以及”位圖資源(bitmap)”。Embedded Wizard 使用了“bitmap resource”來展現(xiàn)圖片,支援PNG,JPG,GIF,BMP、MJPEG等格式。在這邊我們選用五張160x160 JPG格式與七張240x240 PNG格式的圖片,Application 透過class “GraphicsFactory”持續(xù)不間斷地產(chǎn)生繪圖指令與動畫。

Code Generation

設(shè)計完成后,使用Embedded Wizard的”BUILD/Build this profile”或是”F8”快速鍵將設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化并將”字型”與”圖片”轉(zhuǎn)換成適用于i.MX RT1050的格式。

Compiler Setting
Embedded Wizard 預(yù)設(shè)的Compiler為GCC ARM,也支援其他的compiler,如NXP MCUXpresso、IAR Embedded Workbench、Keil MDK-ARM。這邊我們將PostProcess 設(shè)到使用免費的MCUXpresso。

Import as MCUXpresso project

將Embedded Wizard所創(chuàng)建的project匯入到MCUXpresso。

Building and Flashing

將編譯過的Application使用GUI Flash Tool燒錄到Flash。

? 場景應(yīng)用圖

sceneryUrl

? 產(chǎn)品實體圖

imgUrl

? 展示版照片

frontUrlbackUrl

? 方案方塊圖

funcUrl

? 核心技術(shù)優(yōu)勢

== i.MX RT1050 == ? 采??效能ARM Cortex-M7核?與32K/32K L1的I/D-Cache,最?操作頻率達(dá)600MHz ? 擁有512KB on-chip RAM,可彈性配置成TCM 或是?般功能RAM ? ?援8/16-bit 外部SDRAM,最?操作速度達(dá)166MHz ? 內(nèi)建的PMU(電源管理單元)整合四個LDO regulators,簡化了外部電源設(shè)計

== Embedded Wizard == ? Drag-Drop 容易操作的開發(fā)環(huán)境 IDE ? 使用WYSIWYG ( WHAT-YOU-SEE-IS-WHAT-YOU-GET) 進(jìn)行視覺化程式設(shè)計,并實現(xiàn)UI構(gòu)想的設(shè)計 ? 簡單的編程模型包括物件導(dǎo)向程式設(shè)計支持,產(chǎn)生ANSI C ? 預(yù)設(shè)Frame view為alpha-blended,可透過參數(shù)調(diào)整透明度 ? 透過Multi-frame bitmap resources的支援來實現(xiàn)動畫

? 方案規(guī)格

== MIMXRT1050-EVK開發(fā)板 == ? 處理器: MIMXRT1052DVL6B ? 記憶體: 256Mb SDRAM ? 開機(jī)裝置: 512Mb Hyper Flash 或是 64Mb QSPI Flash ? 顯?介?: Parallel LCD連接器 ? USB: USB 2.0 OTG與Host 連接器

== TARA Systems GmbH== ? Embedded Wizard Studio Free or Embedded Wizard Studio Pro ? Embedded Wizard iMX_RT Platform Package ? Embedded Wizard Build Environment for IMXRT1050-EVKB

? 技術(shù)文檔

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